Альтернативна енергетика: внутрішнє вухо як природне джерело електроенергії для імплантів

Ця музика буде вічною,

Якщо я заміню батарейки ...

група "Наутілус Помпіліус"

Як нещодавно стало відомо, виявляється, наше вухо - це природна батарейка або "біологічна електростанція". "Наше" вухо - це не тільки "наше з вами" вухо, а й вухо всіх ссавців, ось, що мається на увазі. Ну а найближче (за будовою) до вуха людини - вухо морської свинки - тому експерименти почалися з цієї бідної звірятка.

Ну і че?

А те, що - саме описуваний нами відкриття зробило можливим прорив у медицині, а саме: наблизило еру енерго-незалежних імплантів, які "самі заробляють собі на життя" і ні в кого електрики для підзарядки не просять.

Дещо про імплантатах. Майже всі медичні імпланти, які імплантуються в тіло людини шляхом хитрого або нехитрого хірургічного втручання, як правило, працюють на "батарейках".

Тому що велика частина сучасних імплантів - це міні-електропередатчікі. (Згадайте найвідоміший народу імплант - кардіостимулятор).

І всі ці імпланти, на жаль, поки що - енергозалежні, як наш мобільний телефон - їх потрібно періодично ставити на підзарядку, міняти в них "батарейки". Для пацієнта, якому імплантований імплант це означає масу незручностей. Поки що є два варіанти і обидва жахливі:

проводити повторне хірургічне втручання для "зміни батарейок" на імпланти,

постійно ходити з громіздким зовнішнім джерелом струму, від якого живиться імплант.

***

Тіло людини - недосліджена планета

А адже вчені просто і вчені-лікарі (які недарма вчать в медінституті такі науки як фізика і хімія) давно знають, що людина сама - міні-електростанція і здатний таки виробляти енергію як ходяча реклама альтернативної енергетики. Але одна справа - знати це теоретично, а інша справа - знайти спосіб "видобутку", придуманий не утопічний механізм.

Наведемо схожий приклад. Всі ми знаємо, що у воді Світового Океану розчинена вся таблиця Менделєєва і навіть є золото. Зазвичай це надихає школярів на уроці географії, коли вони чують про це вперше. Але от тільки економічний і реальний спосіб "мити золото" з Світового Океану придумати важко і поки перспектив немає ...

Природне тепло людського тіла, постійні скорочення його м'язів - це теж пасивний потенціал для вироблення електроенергії. Поки пасивний потенціал ...

А ось спосіб добувати електроенергію з людського вуха - на наших очах вже знайдений і впроваджується в медичну практику!

Людське вухо - вухо ссавця: "ця музика буде вічною" ...!

Мова йде про так званий - внутрішньому вусі, а точніше, про таку його частини, яка носить назву "равлик". У внутрішньому вусі ссавців (точніше, в "равлику") існує природна різниця потенціалів.

Як виглядає равлик?

Улітку внутрішнього вуха - це трубочка, згорнута в спіраль і заповнена рідиною. Крім того. Що вона працює як природний "рівень", "ватерпас", дозволяючи людині зберігати рівновагу, вона ще й відповідає за здатність сприймати звуки.

Що ж за рідину в равлику?

Там знаходиться рідина двох сортів і розділені ці рідини - мембраною.

В одній частині равлики плаває рідина, яка носить назву "перилимфа",

У другій частині равлики - "ендолімфа".

Перилимфа - являє собою хімічно - висококонцентрований розчин іонів натрію.

Ендолімфа - висококонцентрований розчин іонів калію.

Між цими двома рідинами відразу ж виникає різниця потенціалів, яка може бути точно виражена в цифрах: від 70 до 100 мілівольт і від 14 до 28 мікроампер. У підсумку виходить потужність (вже з урахуванням всіх втрат від опору) від 1,1 аж до 6,3 нановат

(Дані по морським свинкам).

Цим експериментом отримання енерегіі з вуха займається група вчених з Массачусетського технологічного інституту, під керівництвом професора Патріка Мерсьє (Patrick Mercier)

Вчені навіть зуміли вирішити головну проблему - як бути з тим, що всі імплантанти вимагають набагато більших потужностей, ніж надає їм вухо. Вони придумали такий імплант, який запускається від нормального джерела енергії, а потім, вживлені в тканини, вже споживає стільки енергії, скільки їй дають.

До речі, рішення цієї проблеми вченим підказав принцип роботи бездротового зчитувача для так званих - безконтактних карт в турнікетах метрополітену.

Область застосування: країна глухих

Весь цей експеримент отримання енерегіі з вуха служить одній меті - вирішити проблеми глухих та слабослишашіх пацієнтів: пацієнтів з частковим слухом і навіть деякими різновидами повної глухоти.

Слідкуйте за експериментом, читаючи публікації в журналі Nature Biotechnology!